确定输送流体中当前葡萄糖水平的方法技术

本发明专利技术涉及一种方法，特别是用于连续确定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖值的方法，该方法包括以下步骤：a)对于输送流体周围的组织中的组织葡萄糖值，使用传感器装置求得包括至少两个通过时间间隔分开的测量值的测量值序列；b)使用所求得的测量值序列基于传感器模型求得组织葡萄糖值，其中，在考虑测量噪声的情况下使用传感器模型将传感器装置的测量值与组织葡萄糖值相关联；c)提供状态转换模型，在考虑过程噪声的情况下使用状态转换模型将所求得的组织葡萄糖值与输送流体中的至少一个葡萄糖值相关联；以及d)基于所提供的状态转换模型和所求得的组织葡萄糖值求得当前葡萄糖值。至少步骤d)、尤其是步骤b)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定输送流体中当前葡萄糖水平的方法


[0001]本专利技术涉及一种优选连续地确定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖水平的方法。
[0002]本专利技术还涉及一种优选连续地确定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖水平的装置。
[0003]本专利技术还涉及一种优选连续地确定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖水平的评估装置。
[0004]本专利技术还涉及一种用于存储指令的无形机器可读介质，当在计算机上执行时，所述指令使得执行方法以优选地连续地确定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖水平。
[0005]尽管本专利技术可以被通用地应用于任何用来确定输送流体中的当前葡萄糖水平的方法，但将参照生物体中的血糖浓度来对本专利技术进行说明。

技术介绍

[0006]为了确定生物体中、特别是人体内的血糖浓度BG，用于连续葡萄糖监测、也称为CGM(连续葡萄糖监测)的系统已为人所知。在CGM系统中，通常间质组织葡萄糖浓度IG是被自动化的，例如，每一分钟至五分钟测量一次。特别地，糖尿病患者受益于CGM系统，因为与患者自己每天四次到十次手动地确定血糖水平的自监测过程(也称为Self Monitoring Processes)相比，可以以显著更高的频率执行测量。这允许对患者提供自动评估和警告信号，尤其是即使在患者处于睡眠时，这有助于防止患者的危急健康状况。
[0007]一方面，已知的CGM系统基于电化学过程。例如，WO 2006/017358 A1中描述了这种CGM系统。此外，光学CGM系统例如从DE 102015101847 B4中已知，其中，使用取决于葡萄糖水平的荧光，并且该文献在此通过引用的并入本文。两种CGM系统都测量间质组织葡萄糖浓度。
[0008]此外，已知组织葡萄糖浓度或间质葡萄糖(IG)浓度偏离以下简称为BG的血糖浓度。特别是在对血糖水平产生强烈影响后，例如通过摄入食物或营养物或供应胰岛素，会存在较大的偏差，如Basu，Ananda等人的非专利文献“人体内葡萄糖从血管内至间质区室的时间滞后”(“Time lag of Glucose from intravascular to interstitial compartment in humans.”)(Diabetes(2013)：DB
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131132)所述。这种偏离是由包围血液的组织中的扩散过程引起的，这使得IG水平在时间上被延迟并且以不明的方式跟随BG水平，例如，如Rebrin、Kerstin等人的在非专利文献“皮下葡萄糖预测与胰岛素无关的血糖：连续监测的含义”(“Subcutaneous Glucose predicts plasma Glucose independent of insulin：implications for continuous monitoring”)(American Journal of Physiology
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Endocrinology and Metabolism 277.3(1999)：E561
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E571)所述。
[0009]由于一方面在所述的血液BG中和另一方面在周围组织(IG)中的两个葡萄糖浓度之间的抑制(muffling)和时间延迟，通过手动确定血糖浓度(例如通过从手指抽取血滴并
使用外部测量装置确定血滴中的葡萄糖浓度)的CGM系统的校准会导致显著的不准确性。
[0010]然而，为了实现CGM系统的精确校准，必须考虑或至少评估组织葡萄糖浓度与血糖浓度之间的上述差异。为此，已知有各种方法。根据Keenan、D.Barry等人的非专利文献“微创连续葡萄糖监测装置中的延迟：当前技术的综述”(“Delays in minimally invasive continuous Glucose monitoring devices：a review of current technology.”)(Journal of Diabetes Science and Technology 3.5(2009)：1207
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1214)，已知使用时间延迟的葡萄糖信号用于校准。此外，根据Knobbe、Edward J.和Bruce Buckingham的非专利文献“用于连续的葡糖糖监测的扩展卡尔曼滤波器”(“The extended Kalman filter for continuous Glukose monitoring.”)(Diabetes Technology&Therapeutics7.1(2005)：15
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27)，已知如何使用Kalman滤波器补偿血液和组织之间葡萄糖扩散过程的抑制(muffling)和时间延迟。

技术实现思路

[0011]因此，本专利技术的目的是提供一种装置以及一种评估装置，评估装置能够更准确地确定葡萄糖水平，尤其是血液中的葡萄糖水平，同时具有更高的灵活性，尤其是在考虑到附加的参数和更简单的实施的情况下具有更高的灵活性。本专利技术的另一个目的是提供一种替代方法、一种替代装置以及一种替代评估装置。本专利技术的另一个目的是提供一种方法、装置以及评估装置，其基于对间质组织葡萄糖水平的测量而更好地确定生物体中的血糖浓度。
[0012]在一个实施例中，本专利技术通过一种方法实现上述目的，以便优选连续地测定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖水平，所述方法包括以下步骤：
[0013]a)使用传感器装置确定输送流体周围的组织中的一系列测量值，包括组织葡萄糖水平的在时间上分离的至少两个测量值，
[0014]b)基于传感器模型、使用所给出的一系列测量值来确定组织葡萄糖水平，其中借助于传感器模型，在考虑测量噪声的同时将传感器装置的测量值与组织葡萄糖水平相关联
[0015]c)提供状态转换模型，其中，借助于状态转换模型，在考虑过程噪声的同时，将输送流体中的至少一个葡萄糖水平与已确定的组织葡萄糖水平相关联，以及
[0016]d)基于已提供的状态转换模型和已确定的组织葡萄糖水平来确定当前葡萄糖水平，
[0017]其中，至少步骤d)、特别是步骤b)
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d)使用至少一种滚动时域估计方法来执行。
[0018]在另一实施例中，本专利技术通过优选地连续地确定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖水平的装置实现上述目的，所述装置优选地适于进行根据权利要求1
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12中的任一项所述的方法，所述装置包括
[0019]传感器装置，特别是用于通过光纤探针测量输送流体周围的组织中的荧光，该传感器装置被设计为确定一系列测量值，包括用于输送流体周围的组织的在时间上分离的至少两个测量值，
[0020]提供装置，其被设计为提供状态转换模型和提供传感器模型，其中，借助于所述状态转换模型，在考虑过程噪声的同时，将输送流体中的至少一个葡萄糖水平与所确定的组织葡萄糖水平相关联，其中，借助于传感器模型，在考虑测量噪声的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种，优选连续地，确定生物体的输送流体中、特别是血液中的当前葡萄糖水平的方法，所述方法包括以下步骤：a)使用传感器装置确定一系列测量值，所述一系列测量值包括输送流体周围的组织中的组织葡萄糖水平的在时间上间隔开的至少两个测量值.b)使用所给出的一系列测量值、基于传感器模型来确定所述组织葡萄糖水平，其中，借助于所述传感器模型，在考虑测量噪声的同时，将所述传感器装置的测量值关联到所述组织葡萄糖水平，c)提供状态转换模型，其中，借助于所述状态转换模型，在考虑过程噪声的同时，将输送流体中的至少一个葡萄糖水平关联到已确定的组织葡萄糖水平，以及d)基于已提供的状态转换模型和已确定的组织葡萄糖水平来确定当前葡萄糖水平，其中，使用至少一种滚动时域估计方法来执行至少步骤d)、特别是步骤b)
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d)，优选地，滚动时域估计方法被执行以在步骤d)中提供当前葡萄糖水平，并被应用于先前提供的葡萄糖测量值和至少一个先前的组织葡萄糖测量值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述测量值和所述组织葡萄糖水平之间的线性函数或非线性函数的形式提供所述传感器模型。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的方法，其特征在于，用于提供所述当前葡萄糖水平的滚动时域估计方法的时域的值被选择为小于或等干10。4.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，尤其至少规律地，对所述测量噪声的方差和/或所述过程噪声的方差进行估计或尤其进行插值和/或加权，优选地，其中，使用指数平滑、基于至少一个先前的值，对测量噪声的方差和/或过程噪声的方差进行估计，尤其是对测量噪声的方差和/或过程噪声的方差进行插值和/或加权。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，能够临时地存储仅被部分地用于计算所述测量噪声和/或所述过程噪声的估计的测量值，并且能够使用已被存储的测量值对未被临时存储的并且被需要的测量值进行插值。6.根据权利要求3和4所述的方法，其特征在于，选择先前的测量值的数量，该数量大于所述滚动时域估计方法的时域的测量值，特别是所述滚动时域估计方法的时域的测量值至少两倍大，优选地至少5倍大。7.根据权利要求4和6所述的方法，其特征在于，基于所述滚动时域评估方法的时域与先前的测量值的数量的和的水平来规律地调整所述测量噪声的方差和/或所述过程噪声的方差，所述先前的测量值是用于计算所述测量噪声和/或所述过程噪声的估计的测量值。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的方法，其特征在于，借助于滤波函数对借助于滤波函数提供的测量值进行过滤，其中，借助于滤波函数，传感器装置的误差、尤其是测量误差被抑制，优选地其中，借助于滤波函数对测量值进行加权。9.根据权利要求8的方法，其特征在于，评估当前组织葡萄糖水平的增加的梯度和/或当前组织葡萄糖水平，以确定传感器装置的误差。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，通过所述滤波函数过滤掉在能够预设的低阈值水平以下和/或在能够预设的高阈值水平以上提供的测量值，特别地，所述低阈值水平和所述高阈值水平对应于生理极限，优选地，其中，所述低阈值水平呈现10
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50mg/dL之间的值，特别是30mg/dL，并且所述高阈值水平呈现100
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600mg/dL之间的值，优选为450mg/
dL。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的方法，其特征在于，在执行步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：特蕾莎，
申请(专利权)人：艾森思有限公司，
类型：发明
国别省市：